马尼干戈盆地河流阶地特征及其构造成因

谭 亮，夏月成，江仁剑，龚 彬，葛俊杰，马昌威

（四川省核工业地质调查院，四川省金核矿业有限公司，成都 610065）

马尼干戈盆地河流阶地特征及其构造成因

谭 亮，夏月成，江仁剑，龚 彬，葛俊杰，马昌威

（四川省核工业地质调查院，四川省金核矿业有限公司，成都 610065）

马尼干戈第四系盆地河流阶地具有“砾石分选、磨圆差，分层结构不明显”的物质组成、“沿玉曲河南岸单侧发育、具菱形状阶地”的分布和形态及“第Ⅲ级阶地因次第升降而裂解”的构造特征等。因此推断马尼干戈盆地可能是区域上三大构造单元—“南部义敦群域辗掩系统（义敦岛弧带）、中部结合群域原地系统（甘孜-理塘结合带北段）和北部西康群域辗掩系统（西康群）”晚近期不均衡抬升（块断升降）引起局部断陷成盆、并叠加左行走滑拉分而形成的。这一发现对松潘-甘孜造山带第四纪新构造期活动的研究具有重要意义。

河流阶地；新构造运动；不均衡抬升；马尼干戈

马尼干戈盆地位于川西北德格县马尼干戈乡，属第四系河流冲积盆地，其“基底”大地构造位于义敦群域辗掩系统（传统称为义敦岛弧带）和结合群域原地系统（普遍称为甘孜-理塘结合带北段）之间。周边地区经历了三叠纪末印支俯冲运动、燕山期岩浆侵入和块断运动、第三纪末推覆造山运动和第四纪新构造运动，地质构造情况极为复杂。沿甘孜-马尼干戈一线分布着甘孜、生康、绒坝岔、错阿、马尼干戈等数个第四系盆地，因展布方向与北西向甘孜-玉树左行走滑断裂带基本吻合，故一般多认为乃北西向断裂形成的走滑拉分盆地[4]。

1 大地构造

研究区位于义敦群域辗掩系统北缘，北接结合区域原地系统（图1）。按照中国大地构造单元划分方案（潘桂棠等（2009））[3]，则是位于西藏－三江造山系一级构造单元（图2），三江弧盆地二级构造单元，义敦-沙鲁里岛弧三级构造单元。

从图1，可以看到马尼干戈盆地的“基底”构造单元属于义敦群域辗掩系统（义敦岛弧带），该构造单元乃是三叠纪晚期岛弧火山-沉积作用、燕山期岩浆侵入作用和白垩-古近纪陆相湖盆沉积[5]（磨拉石建造）作用形成的物质建造，经第三纪末推覆造山运动改造而成，故过去“义敦岛弧带”的称谓已不能完全体现其地质内涵。虽盆地“基底”可明确判定，但实际上仅盆地东南角边缘局部可见上三叠统曲嘎寺组灰岩侵蚀基座，盆地北部边界则由现今的玉曲河控制，它向北侧蚀曲嘎寺组灰岩岸壁。

盆地以北的结合群域原地系统（甘孜-理塘结合带北段）是由包括大洋玄武岩、古生代基性火山岩、裂陷槽谷火山岩等在内的各种建造经印支期俯冲运动混杂堆积[5]，并于第三纪末推覆造山运动时期与三叠纪切空卡复理石建造、侏罗系陆相火山岩建造等裂片逆冲叠置拼贴而成。

马尼干戈盆地就是在这样的具“构造单元结合部”构造背景的“基底”之上，受第四纪新构造运动控制，经河流的侵蚀-沉积作用而形成。

图1 马尼干戈周边构造单元划分方案（马尼干戈区调项目组，2012年）

2 河流阶地特征

2.1 阶地类型

马尼干戈第四系盆地的物质组成主要以冰川堆积、冰水沉积和河流冲积为主，通过详细的地质调查(阶地填图)，划分出三级阶地，并圈定其分布范围。根据有无基座、阶地间叠置关系，可分为基座阶地、堆积阶地[9]和冰碛基座阶地。

2.2 地质特征

根据盆地中部的汪青—玉曲实测剖面和盆地东南缘的腰日寺—玉曲实测剖面资料，各河流阶地主要地质特征如下：

综合来看，马尼干戈盆地内的河流阶地不具明显的“二元”或“多元”物质组成结构，除现代河床、河漫滩（以外普遍表现出砾石分选差、磨圆度较低、砂砾无序混杂的特征，砾石成分则以砂、板岩和花岗岩为主，且都含有早期冰川堆积物。据此可以推断盆地的物质供应来源于南部雀儿山一带的高山地区（属南部构造单元，即义敦群域辗掩系统），且源区距离沉积盆地较近。在冰期由冰川搬运至山前的大量物质，为过渡期河流的沉积提供了重要支持，不过研究区内河流阶地似乎与冰期-间冰期的转换没有直接的响应关系[2]。

图2 研究区大地构造位置示意图（据潘桂棠等，2006）

图3 马尼干戈河流阶地景观

2.3 几何特征

马尼干戈盆地河流阶地发育较好，阶地要素（阶面、阶坡、前缘线、后缘线）[9]清晰，航卫片上即可判读，各级阶地的几何特征亦十分显著。

1）具单侧非对成展布特征。阶地主要展布于马尼干戈乡—窝公乡之间的玉曲河南岸地区（图4），总体沿河流走向（盆地长轴）依次分布着现代河床及河漫滩（、第Ⅰ级阶地（）、第Ⅱ级阶地（）和第Ⅲ级冰碛基座阶地）。且第Ⅰ、Ⅱ级阶地分布较宽，Ⅲ级阶地只剩下零星的残留，相互间水平相变、未见垂直相叠。

2）阶面近于水平，微向玉曲河倾斜，坡度2°～3°。

3）玉曲河马尼干戈中学以北的一段，第Ⅰ级阶地不发育，第Ⅱ级阶地呈菱形横亘盆地中。另外，盆地内第Ⅰ级阶地亦多处为现代河流切割成菱形条块状，地形图上表现为与盆地长轴斜交的具尖棱角状的陡坎。

3 阶地对新构造运动的响应与盆地成因分析

河流的改造作用主要包括侵蚀、搬运和堆积，而对于一个特定地区来讲，对地貌起主要塑造作用的是侵蚀和堆积。不少研究认为决定其作用方式的有侵蚀基准面、粘滞系数、比差、物质载荷等。河流阶地的形成包括由侵蚀基准面（海平面）下降引起的下切过程，和平稳期的侧蚀-堆积过程[1]。就研究区所在的川西藏东高原而言，每一级阶地也有可能代表了一次地壳快速隆升时期的下蚀切割和抬升间歇期（或缓慢隆升）的侧蚀-堆积旋回。

图4 马尼干戈盆地地质图

但通过详细的地质调查，我们发现很难单纯以侵蚀基准面的下降（亦即川西高原的整体抬升）来解释盆地和阶地的成因。很多证据，尤其是盆地边缘断裂的直接证据，显示马尼干戈盆地的生成和发展明显受到晚近期第四纪新构造运动的控制，其运动性质可分为不均衡抬升（块断升降）和走滑拉分。

3.1 不均衡抬升（块断升降）

3.1.1 地貌证据

大致以玉曲河及第四系盆地为界，北东侧地块地形切割较弱，山体呈盾形和浑圆状，可辨认出三期剥夷面：标高4 600m左右的切龚喀—参括牛场剥夷面、标高4 300m左右的洞真牛场—火热牛场剥夷面，以及盆地玉曲河北岸的窝公剥夷面，标高4 000～4 100m。而“南西地块”则是高山峻岭、深沟险壑，表明长期以来都处于相对剧烈的上升之中，并致使地下深部的深成岩体如今雄踞雀儿山顶。

上述三期剥夷面可能代表了青藏高原始新世以来两次整体抬升及间歇期的夷平化[7]作用：

1）4 600m标高应该代表了青藏高原隆升前的古夷平面，时限约在印支末期造山成陆至始新世特提斯洋消失(45M)[6]。

2）渐新世至中新世的陆内碰撞聚敛阶段马尼干戈“北东地块”在一段时期的迅速抬升后进入夷平化阶段，形成4 300m左右标高的剥夷面。与夷平化作用相对的是，这一时期“南西雀儿山地块”显著抬升形成沙鲁里山脉的雏形，并沿走向发生系列走滑拉分，在持续抬升的背景下，拉分形成的山间湖盆中沉积了巨厚的热鲁组磨拉石红层。“北东地块”受夷平化主导，缺失磨拉石建造，仅在中新世时出现很少的昌台组湖盆沉积。

3）第三纪末（中、上新世）发生的推覆造山运动（16～9M[4]）使得地壳叠加、缩短变厚，川西高原整体进入快速隆升期。这以后至第四纪“北东地块”再次接受了夷平化，形成研究区内标高4 000m左右的剥夷面。“南西地块”则以持续抬升、冰川及河流深切割为主，形成陡峻的地貌。

3.1.2 盆地边缘断层证据

盆地北界由北西走向的张性正断层控制，从最北端沿着玉曲河北岸一直向南东经过玉隆乡的玉龙桥，延伸至错阿乡附近。马尼干戈至玉龙桥一段为马尼干戈盆地主体的南东延伸部分，形状如喙，立足玉龙桥，可见清晰醒目的直线状三角面山，特征明显、宏伟壮观，绵延十余公里；三角面一致向南陡倾，第Ⅱ级阶地北侧后缘线、阶面边界与三角面坡脚线重合；三角面体及其坡脚地段，为上三叠统曲嘎寺组（T3q2-2）灰岩，角砾状破碎带、张性碎裂岩带（碎裂状灰岩）发育，乃张性正断层形迹的地貌特征和遗迹标志。根据上述特征，以及盆地北侧“基底侧壁”与第Ⅱ级阶地的接触关系，推测该断层乃第Ⅲ阶地形成之后，控制第Ⅱ级阶地发育的同沉积控盆正断层。

在盆地主体部分的南侧边界，未找到确切的断层证据，但其南东延伸的喙嘴部分，即玉龙桥对岸的绒青一带，同样是向盆高角度倾斜的同沉积正断层控制着第Ⅱ级阶地的发育。

往盆地主体追索该断层，于南缘洛隆沟一带，发现第Ⅲ级阶地被块断裂解（图5），是由系列北倾正断层所致。各断层南侧下盘条形断块呈梯级状依次抬升，而对应的断层北侧上盘则相对地次第下降；至山前“陡坎”，下降盘形成堆积第Ⅱ级阶地的断陷沉积盆地。这一现象进一步证明，第Ⅲ级阶地形成后（Q32），盆地内曾发生块断升降运动，控制了第Ⅱ级阶地的形成。但对盆地早期控制第Ⅲ级阶地形成的构造作用的研究目前尚未取得确切的证据，可能是纯粹的河流侵蚀-沉积，也可能与走滑拉分有关。

3.2 走滑拉分

3.2.1 断层证据

腰日寺剖面上第Ⅲ级阶地、第Ⅱ级阶地的灰岩基座破碎成角砾状，发育断层角砾岩带，指示其张裂构造性质，而同一地点朝曲河（走向近东西）对面拉加寺旁，可见拉张后残留的曲嘎寺组灰岩块，指示拉张的方向为北西。据此可以推测至少在盆地东南缘的腰日寺一带，由北西向走滑断裂所伴生的走向近东西的张性正断层，控制了第Ⅲ级、第Ⅱ级灰岩基座阶地的发育。

3.2.2 几何形态证据

玉曲河马尼干戈中学以北的一段，第Ⅰ级阶地不发育，第Ⅱ级阶地呈菱形横亘盆地中，地形图上盆地其它地段也可见多处具尖棱角状的陡坎，边界近东西向与盆地长轴斜交。这些优选方向很可能与盆地内张裂面、张性正断层有关，也与走滑拉分盆地模式相合[11]（图6）。据此可以推断马尼干戈盆地第Ⅰ级阶地的发育受到走滑拉分作用的控制（至少是较大的影响），甚至阶地形成后至今仍然在发生作用，走滑断层一直处于活动状态，该走滑断层很可能就是区域上著名的活动大断裂甘孜-玉树断裂。

另外，马尼干戈盆地影像图上呈拉长变形的菱形几何形状，往南至甘孜，大致北西的方向上排列着多个具有一定几何形状（菱形）的盆地：错阿、绒坝岔、生康、甘孜盆地，从这些盆地线状分布、具几何形态、以及走滑、拉张构造形迹较多的情况看，与目前公认的走滑拉分盆地[8]生成模型较为吻合。

图5 玉龙桥三角面山

3.2.3 走滑断层遗迹证据

马尼干戈盆地北西角的木日错湖，呈北西向延伸的椭球形，在其北东侧残余有第Ⅱ级阶地，两者边界平直，很可能是走滑断裂留下的痕迹。

4 结束语

通过河流阶地填图和对周边地质构造的调查，一个由晚近期新构造运动控制的第四系盆地的轮廓逐渐呈现出来。目前基本确定盆地内第Ⅱ级阶地的发育主要受南北两大构造单元地块的“不均衡抬升”引起的“块断升降运动”控制，第Ⅰ级阶地则与北西向甘孜-玉树左行走滑断裂的活动引起的拉分运动有关。虽然目前的研究程度离恢复马尼干戈盆地的整个完整的生成-发展-演化历史还很遥远，但已经可以得出两个具有历史性意义的结论：

1）马尼干戈盆地及组成其的河流阶地，主要受区域性新构造运动派生的局部构造运动所控制。这使得对新构造运动的研究能够更趋于精细，让我们看到了其运动型式的多样性。

2）在盆地发展的不同阶段，起主导控制作用的新构造运动的类型是不同的，并沉积了不同的阶地。从这个意义上来说，河流阶地已不单纯是下切-堆积的过程，而代表了一个新构造运动（侵蚀）-沉积旋回，河流的侵蚀在阶地形成过程中居于次要地位。

图6 洛隆沟北段Q3Ⅲ阶地裂解示意剖面图

[1] 许刘兵，周尚哲．河流阶地形成过程及其驱动机制再研究[J]．地理科学，2007，27（5）：672～677.

[2] 许刘兵，周尚哲．川西硕曲河流阶地及其对山地抬升和气候变化的响应[J]．冰川冻土，2007，29（4）：603～612.

[3] 潘桂棠，肖庆辉，等．中国大地构造单元划分[J]．中国地质，2009，36（1）：1～16.

[4] 吕泽堃，姚学良，等．1：5万甘孜、安孜等六幅区域地质调查报告[M]．成都：四川省地矿局，1995．

[5] 于远山，戴宗明，等．1:25万甘孜县幅区域地质调查报告[M]．成都：四川省地质调查院，2001．

[6] 刘增乾，徐宪，等．青藏高原大地构造与形成演化[M]．北京：地质出版社，1990．

[7] 秦守荣，张慧，王天华．贵州的多级剥夷面[J]．贵州地质，2002，19（2）：86～91．

[8] 张之武，付碧宏，等．拉分盆地三维演化初探——以新疆富蕴断裂拉分盆地为例[J]．地球学报，2011，(2)．

[9] 周翔，刘玉英，王敏龙．地貌学及第四纪地质学基础[M]．北京：地质出版社，2007．

[10] 王岸，王国灿，向树元．东昆仑山东段北坡河流阶地发育及其与构造隆升的关系[J]．地球科学，2003，28（6）：675～679．

[11] 李思田，等．沉积盆地分析基础与应用[M]．北京：高等教育出版社，2004．

[12] 薛林福，刘立，王东坡．大陆伸展和引张盆地形成模式及其沉积特征[J]．世界地质，1994,（3）．

Characteristics and Tectonic Origin for River Terrace in the Maniganggo Basin

TAN Liang XIA Yue-cheng JIANG Ren-jian GONG Bin GE Jun-jie MA Chang-wei
(Sichuan Institute of Geological Survey for Nuclear Industry, Chengdu 610061)

River terrace as a Quaternary sedimentary body formed by cutting and depositing in various stages of river development is characterized by composition, distribution, morphological and structure which resulted from the tectonic setting. River terraces in the Maniganggo basin are mostly composed of gravel with poor sorting and roundness, and without dualistic structure. Meanwhile they were developed along one bank of the Yuqu River, and are rhombohedral in shape. Terrace Ⅲ split out due to elevation and subsidence. These characteristics could be attributed to differential uplift of such three tectonic units as "Yidun Group nappe system (i.e. Yidun arc) in south, plate suture group autochthonous system (i.e. Garzê-Litang plate suture zone) in middle and Xikang Group nappe system (i.e. Xikang Group) " which resulted in block faulting. This is importance to neotectonism in the Songpan-Garzê orogen.

river terraces; Songpan-Garzê orogen; neotectonism; differential uplift; strike-slip and pull-apart

P546

A

1006-0995（2014）04-0484-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2014.04.001

2014-08-08

谭亮（1984—），男，湖南济阳人，助理工程师，从事地质找矿工作